《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

美劇《生活大爆炸》從2007年開播,一共播出了279集並陪伴全球觀眾長達12年。在大結局中,片中的第一主角謝爾頓·庫珀(Sheldon Cooper,吉姆·帕森斯飾)和其妻子艾米獲得諾貝爾獎。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

《生活大爆炸》講述的是四位宅男科學家和一個美女鄰居、以及另外兩名女科學家發生的生活故事。4位男主角都是科學家:謝爾頓·庫珀(Sheldon Cooper,吉姆·帕森斯飾),是加州理工學院的理論物理學家;倫納德·霍夫斯塔特(Leonard Hofstadter,約翰尼·蓋爾克奇飾)是實驗物理學家,他們也是一對好朋友。

謝爾頓和倫納德還有另外兩位好朋友,一是霍華德·沃洛維茨(Howard Wolowitz,西蒙·赫爾伯格飾),是加州理工大學應用物理系工程師,自稱為花花公子和加州理工學院的“卡薩諾瓦”;另一是來自印度的拉傑什·庫斯拉帕裡(Rajesh Koothrappali,昆瑙·內亞飾),是在加州理工學院物理系工作的天文學家。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

無論是《生活大爆炸》的所有人生和故事,還是謝爾頓和艾米獲得諾貝爾獎,都有一定的生活原形,尤其是劇中的7位人物,與現實生活中的6位人物有一定的關係,而且這些現實生活中的人物還涉及華裔科學家。

謝爾頓的原形來自謝爾頓·李·格拉肖(Sheldon Lee Glashow),是美國著名理論物理學家,獲得1979年的諾貝爾物理學獎;倫納德的原形來自阿瑟·倫納德·肖洛(Arthur Leonard Schawlow),是美國物理學家,獲得1981年的諾貝爾物理學獎;霍華德的原形來自霍華德·華特·弗洛裡爵士(Sir Howard Walter Florey),是澳大利亞藥理學家和病理學家,因青黴素的發明獲得1945年的諾貝爾生理學或醫學獎;拉傑什的原形來自印度科學家拉傑什·瑞迪(Raj Reddy),是一位美籍印度裔計算機科學家,獲得1994年的圖靈獎。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

然而,兩位華裔科學家李政道和楊振寧涉及《生活大爆炸》的謝爾頓是很多人沒有注意到的,因為他們是神似而非形似。謝爾頓和艾米獲獎的內容就與現實中李政道和楊振寧獲得1957年的諾貝爾物理學獎的內容極為神似。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

在謝爾頓和艾米結婚後,新郎謝爾頓打領結時常常打不好,這也證明了科學家確實是生活能力不強。但是,艾米鼓勵他,“我不認為應該將領帶打平。有時候稍微不對稱看起來不錯。在文藝復興時期,他們稱之為瀟灑(sprezzatura)”。

然後,謝爾頓向他的母親解釋他的領帶時,母親說了與妻子艾米類似的話並啟發他:“有時候,正是不完美的東西讓事情變得完美。”這既是《生活大爆炸》最精彩的臺詞之一,也是謝爾頓獲得科學突破的最後線索。

謝爾頓在獲得啟發後,在其理論物理研究中以方程式來嘗試描述一個不完美的世界,而要做到這一點,唯一的方法就是在基礎物理中引入不完美。艾米也問他,所以,不是超對稱,而是超不對稱?謝爾頓回答:超不對稱!就是它!

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

正是來源於生活中打領帶的不對稱和不完美,讓作為加州理工大學的理論物理學家謝爾頓建立了超不對稱的理論,由此也與艾米獲得了諾貝爾物理學獎。超不對稱理論當然是虛構的,但是,回顧真實的諾貝爾物理學獎,還真有創立不對稱理論的物理學家獲獎,他們就是華裔物理學家李政道和楊振寧。

李政道和楊振寧共同合作,在理論物理研究中提出了“李-楊假說”,即在基本粒子的弱相互作用中宇稱可能是不守恆的,簡稱“宇稱不守恆定律”。“宇稱不守恆”的論文發表於1956年10月的美國《物理評論》雜誌,引起了物理學界和科學界的震動。因為,“宇稱不守恆”假說是要推翻被物理學界奉為金科玉律的宇稱守恆定律,而且也在挑戰愛因斯坦理論。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

宇稱不守恆定律是指在弱相互作用中,互為映象的物質的運動是不對稱的。但是,科學界在1956年前一直認為宇稱守恆,也即一個粒子的映象與其本身性質完全相同。但是,李政道和楊振寧認為,τ和θ是完全相同的同一種粒子(後來被稱為K介子),在弱相互作用的環境中,它們的運動規律卻不一定完全相同,這兩個相同的粒子如果互相照鏡子的話,它們的衰變方式在鏡子裡和鏡子外不一樣,因此“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇稱不守恆的。

儘管宇稱不守恆假說引起了轟動,但理論是灰色的,需要實踐來證明。同樣是華裔科學家的吳健雄等人在美國華盛頓國家標準局低溫實驗室中做了極化鈷核的衰變實驗,以觀察在衰變中向兩邊發射電子的數目是否對稱。實驗證明,原子核的取向和電子動量之間的夾角和分佈出現了不對稱性,即一邊電子多,一邊電子少。說明衰變中宇稱是不守恆的。吳健雄等人將他們的實驗結果發表在1957年2月的《物理評論》上。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

宇稱不守恆儘管是物理學上的現象和規律,但在所有事物中都有反映,因為對稱性反映不同物質形態在運動中的共性,但事實上,物質和事物也都並非完全對稱的,而且對稱性的破壞才使它們顯示出各自的特性。只有基本上對稱而又不完全對稱才構成美的建築和圖案,並有發展和創新。正如生命演化構建的DNA分子,在總體上按照對稱的螺旋結構聯接在一起,構成螺旋形結構的空間排列是全同的。但是在複製過程中,對精確對稱性的細微的偏離會讓DNA中的分子排序產生新的可能性,從而產生新的進化。

由於建立了宇稱不守恆理論,李政道和楊振寧獲得1957年的諾貝爾物理學獎。遺憾的是,透過實驗證明宇稱不守恆理論的女科學家吳健雄未能獲獎。這或許也是《生活大爆炸》與現實的差異。在劇中,艾米透過打領結感受到事物的細微不對稱反而更好,也啟發了謝爾頓創立超不對稱理論,從而與謝爾頓雙雙獲得諾貝爾物理學獎。但是,在現實中透過實驗研究證明宇稱不守恆理論的吳健雄卻未能獲獎。這說明,現實比文學作品和戲劇要嚴峻和嚴酷得多,也無情得多。

《生活大爆炸》大結局中的華裔諾貝爾獎科學家,你注意到了嗎?

文學作品來源於生活,但並不等於生活。因此,生活大爆炸中的科學家並不等於現實生活中科學家的原形。當然,無論是劇中謝爾頓和艾米獲得物理學獎的內容和貢獻,還是《生活大爆炸》中與所有科學有關的內容和線索,都會讓人們毫不猶豫地判斷,這部美劇是以物理學為最重要的科學背景和內容,似乎也是在鼓勵年輕人學物理、用物理,以物理來解釋、創造和改造世界,同時也讓自己能獲得成功,並擁有完美的人生。

科學專欄作家,歷任《百科知識》副主編,張田勘